DE823296C - Verfahren zur Gewinnung von Essigsaeure aus einem von der Carbonisierung des Holzes herkommenden, gasfoermigen Gemisch - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von Essigsäure aus einem von der Carbonisierung des Holzes herkommenden, gasförmigen Gemisch Es ist bekannt, daß die durch Kondensation der gasförmigen Gemische aus der Carbonisierung des Holzes gewonnenen Holzessigflüssigkeiten außer Teeren und alkoholischen Produkten Essigsäure enthalten. Für die Absonderung dieser Säure in Form einer konzentrierten Lösung ist es üblich, die erwähnten Flüssigkeiten in Anwesenheit von Stoffen, den sogenannten Mitnehmern von Wasser, zu destillieren. Diese letzteren sind in Wasser wenig lösliche Verbindungen, die -mit ihm eine azeotropische Mischung bilden, wodurch der Siedepunkt um eine verhältnismäßig bedeutende Größe in der Größenordnung von ro° erniedrigt wird.
• Welches auch immer die benutzten Mitnehmer seien, sie müssen eine konstante Zusammensetzung behalten, und die Erfahrung hat gelehrt, daß es notwendig war, vor der Behandlung in Gegenwart eines Mitnehmers, selbst wenn dieser aus einer in den Produkten der Carbonisierung enthaltenen öligen Fraktion besteht, zuvor die alkoholischen Produkte durch eine teilweise Destillation zu eliminieren.
• Die bisher benutzten Verfahren zur Gewinnung der Essigsäure, die von einem, von der Destillation des Holzes herrührenden gasförmigen Gemisch ausgehen, bestehen also darin, zuerst die gasförmigen Gemische zu kondensieren, um dadurch die nichtkondensierbaren Gase abzusondern, aus der so erhaltenen Essigsäureflüssigkeit die alkoholischen Produkte durch eine Teildestillation zu eliminieren und den Teer durch eine vollständige Destillation in einer geeigneten Säule abzutrennen, die sich aus dieser letztgenannten Destillation ergebenden Dämpfe nach ihrer Kondensation mit einem Wassermitnehmer zu behandeln und schließlich das Wasser von dem Mitnehmer, beispielsweise durch Kondensation der Mischdämpfe Wassermitnehmer, Dekantieren des saturierten Wassers im Miitnehmer, Rückleitung des dekantierten Mitnehmers zur Destillationssäule und Wiedergewinnung des im Wasser aufgelösten Mitnehmers durch Teildestillation und Verdampfung dieses Wassers, abzusondern.
• Man gewinnt so eine konzentrierte Lösung von Essigsäure am Boden der vorerwähnten Säule.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, daß es möglich ist, die Kondensation und die anfänglichen Destillationen zu vermeiden und das Gemisch von Holzessigdämpfen und nicht kondensierbaren Gasen, das von der Carbonisierung des Holzes herkommt, unmittelbar mit einem Mitnehmer in Verbindung zu bringen.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, das gasförmige Gemisch, gegebenenfalls nach Entteerung, in eine Destillationssäule eintreten zu lassen, die einen Mitnehmer in genügender Menge enthält, so daß die Flüssigkeit am Fuß stets etwas von dem freien Mitnehmer enthält, die am Boden der Destillationssäule angesammelten Flüssigkeiten zu dekantieren, die sich in zwei Schichten trennen, von denen die eine durch mit dem Mitnehmer vermischte Öle und die andere durch eine gleichfalls mit dem Mitnehmer vermischte konzentrierte Essigsäurelösung gebildet wird, getrennt diese beiden Schichten der Säule zu eliminieren und schließlich die zweite Schicht durch irgendein geeignetes Mittel vom Mitnehmer zu befreien.
• Diese Entfernung des Mitnehmers aus der Essigsäurelösung kann entweder durch Teildestillation oder durch Extraktion in flüssigem Zustand mit einem in der konzentrierten Säurelösung wenig löslichen Lösungsmittel, das sich leicht durch Destillation von dem Mitnehmer trennen kann, erfolgen, wobei der so wiedergewonnene Mitnehmer in die Hauptdestillationssäule zurückgeleitet wird.
• Wie schon vorher erwähnt wurde, sind die Öle mit dem Mitnehmer vermischt, und man rektifiziert vorteilhaft diese Öle, um den Mitnehmer wiederzugewinnen, der zur Hauptdestillationssäule zurückgeleitet wird.
• Die eventuelle Entteerung kann durch Teilkondensation bewirkt werden, wie man es üblicherweise macht wenn die Holzessigdämpfe unmittelbar für die Herstellung von Calciumacetat benutzt werden, oder auch elektrisch oder auch noch durch eine Teilwaschung mit dem Mitnehmer, wie man es mitunter macht, wenn die Holzessigdämpfe keine alkoholischen Produkte, noch kondensierbare Gase enthalten.
• Das am Kopf der Hauptdestillationssäule erhaltene Gasgemisch wird von Wasserdampf, nichtkondensierenden Gasen sowie von Methanoldämpfen gebildet und enthält eine bedeutende Menge an Mitnehmer. Es ist notwendig, diese verschiedenen Komponenten untereinander zu trennen und insbesondere den Mitnehmer wiederzugewinnen. Hierfür wählt man vorzugsweise eine fraktionierte Kondensation des Gasgemisches, um einerseits Wasser mit fast der Gesamtheit des Mitnehmers und einer geringen Menge an alkoholischen Produkten, andererseits eine Flüssigkeit, die ein wenig Wasser enthält, arm an Mitnehmer, jedoch reich an alkoholischen Produkten, und endlich Gase, frei von Mitnehmern abzusondern, die jedoch alkoholische Produkte enthalten und beispielsweise durch Abkühlung behandelt werden, um die erwähnten Produkte wiederzugewinnen, wobei die erste Fraktion in einen Dekantierapparat geschickt wird, wo der Mitnehmer gesammelt und zu der Destilliersäule zurückgeleitet wird und der Rest wieder aufgefangen und mit der zweiten Fraktion sowie mit den von den nicht kondensierenden Gasen herkommenden alkoholischen Produkten gemischt wird, wonach man das Gemisch einer fraktionierten Destillation unterwirft, um am Kopf des Apparates die alkoholischen Produkte, hinterher das Wasser und in der- -litte ein Gemisch vom Wasser und Mitnehmer abzusondern, das zum Dekantierapparat zurückgeleitet wird.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung kann mit irgendeinem, für die azeotropisclre Destillation der wäßrigen Lösungen von Essigsäure geeigneten Mitnehmer, in Abwesenheit von nichtkondensierenden Gasen und alkoholischer, Produkten durchgeführt werden, jedoch damit das Verfahren wirtschaftlich ist, ist es vorzugsweise so zu führen, daß er viel Wasser mit sich zieht und infolgedessen einen ziemlich hohen Siedepunkt hat, wodurch sich geringe, an Säure sehr arme Wassermengen ergeben. Außerdem muß der Mitnehmer in der konzentrierten Lösung der zrr gewinnenden Essigsäure wenig löslich sein.
• Man kann insbesondere Butylacetat, Holzöle mit einem Siedepunkt zwischen iio und i3o-, die Acetonöle, deren Siedepunkte ebenfalls zwischen iio und 130' liegen, oder äthvlcarbonat verwenden.
• In dem dargestellten Schema ist eine Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung veranschaulicht, angewandt bei einem gasförmigen Gemisch, das von einem Carbonisierofen herkommt, in dem harte Hölzer behandelt und je Stunde 5ooo kg gasförmige Erzeugnisse oder Produkte erzeugt werden, die den Ofen mit 12o° verlassen.
• Das gasförmige Gemisch wird in einen Entteerungsapparat i eingeführt, der mit einem Kondensator ausgerüstet ist und die Temperatur des gasförmigen Gemisches bei T1 auf ungefähr o)o° zurückführt. Es kondensieren ungefähr 31o kg Teer, der bei 2 abgezogen wird.
• Das entteerte gasförmige Gemisch geht dann von unten nach oben in eine Säule mit Platten 3, deren Platten mit Butylacetat versehen sind und deren Grund so ausgebildet ist, daß er zum Dekantieren dienen kann. Die Menge an Buttylacetat ist eine solche, daß die Flüssigkeit, die sich im Grund befindet, davon stets etwas enthält.
• In dieser Säule gewinnt man die Essigsäure, irgendwelche Öle und einen Teil des Wassers, und das Ganze trennt sich in zwei Schichten, von denen die eine aus den Ölen, vermischt mit Butylacetat und die andere aus einer konzentrierten Essigsäurelösung besteht, die ebenfalls mit Butvlacetat vermischt ist.
• Diese Schichten werden abgezogen, und die wäßrige Schicht wird durch das Rohe- .I zur Spitze einer Destillationssäule 5 geführt, deren Grund durch Dampf so erhitzt wird, daß die Temperatur bei T= ungefähr 97' beträgt. Am Grund bei 6 sammeln sich ungefähr 70o kg je Stunde einer Essigsäurelösung mit 38°/0 Gehalt an, die später durch irgendein an sich bekanntes Mittel behandelt wird, um reine Säure zu erhalten. Die Dämpfe dieser Säule, die Butylacetat enthalten, welches mit der wäßrigen Schicht vermischt wurde, werden durch das Rohr 7 zum Grund der Säule 3 zurückgeleitet.
• Das 0l-Butylacetat-Gemisch, von dem man bei 8 stündlich ungefähr 4oo kg abzieht, wird zur Spitze einer Säule 9 geleitet, deren Grund durch Dampf so erhitzt wird, daß die Temperatur bei T3 ungefähr 13o° beträgt. Am Grunde dieser Säule bei io gewinnt man ungefähr So kg verschiedener Holzöle stündlich. Die Dämpfe werden in den Grund der Säule 3 zurückgeleitet.
• Die gasförmigen Produkte, die die Säule 3 mit einer Temperatur verlassen, die bei T4 ungefähr 77° beträgt, enthalten den größeren Teil des Wassers, die nichtkondensierenden Gase, das Methanol und eine bedeutende Menge an Butylacetat.
• Diese gasförmigen Produkte werden durch das Rohr ii in einen lauwarm gehaltenen Kondensator 12 geleitet, wo man bei 13 das Wasser, das Butylacetat und ein wenig Methanol auf Grund der Lauheit des Kondensators 12 abzieht. Die nichtkondensierten Produkte treten in einen Kühler 14, der mit Hilfe von Wasser so kalt wie möglich gehalten wird.
• Bei 15 gewinnt man das Butylacetat und das Wasser, die nicht in dem Kondensator 3 kondensiert wurden, sowie Methanol. Die nichtkondensierten Produkte, die noch eine bedeutende Menge an Methanol enthalten, werden in einen Kühler 16 geschickt, in den sie mit einer Temperatur von 2o° bei T5 eintreten und aus dem sie mit - 40° bei T" austreten. Das Methanol kondensiert und wird bei 17 aufgefangen. Die Gase treten bzw. gelangen danach auf aktive Kohle i9 in einem Adsorber 18, wo sie ihre letzten Spuren an flüchtigen Produkten verlieren. Aus diesem Adsorber treten ungefähr 28oo kg nichtkondensierender Gase stündlich aus.
• Das bei 13 aufgefangene Kondensat wird in ein Dekantiergefäß 20 geleitet, wo einerseits bei 21 das Butylacetat, welches zum Kopf der Säule 3 zurückgeleitet wird, und andererseits bei 22 das an Butylacetat gesättigte Wasser abgesondert werden, das man mit den durch die Rohre 15 und 17 strömenden Kondensaten mischt, wobei das Ganze einer Destillationssäule 23 zugeleitet wird. Die Temperatur dieser Säule wird bei T' ungefähr auf 95° geregelt, damit man an ihrem Grunde bei 24 praktisch reines Wasser (io4o kg stündlich) erhält, während das wiedergewonnene Butylacetat und das Methanol zum Fuß einer zweiten Säule 25 geleitet werden, deren Temperatur bei T" ungefähr 70° beträgt. Die Produkte am Kopf gehen in einen Kühler 26, und bei 27 gewinnt man ungefähr 7o kg Methanol stündlich.
• Die am Grunde der Säule 25 gesammelten Flüssigkeiten werden durch das Rohr 28 zum Dekantiergefäß 2o geleitet, das das wiedergewonnene Butylacetat in den Kreislauf zurückbringt und das mit alkoholischen Produkten belastete Wasser zur Säule 23 zurückleitet.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von Essigsäure, ausgehend von gasförmigen Gemischen, die von der Carbonisierung des Holzes herrühren, dadurch gekennzeichnet, daß man das gasförmige Gemisch, gegebenenfalls nach Entteerung, in eine Destillationssäule eintreten läßt, die einen Mitnehmer in genügender Menge enthält, damit die Flüssigkeit am Grunde stets etwas von dem freien Mitnehmer enthält, daß man die am Grunde der Destillationssäule angesammelten Flüssigkeiten dekantiert, welche sich in zwei Schichten absondern, von denen die eine aus mit dem Mitnehmer vermischten Ölen und die andere aus einer gleichfalls mit Mitnehmer vermischten, konzentrierten Essigsäurelösung besteht, daß man diese beiden Schichten der Säule getrennt abzieht und schließlich die zweite Schicht durch irgendein bekanntes Mittel vom Mitnehmer befreit.
2. 2. Verfahren nach dem Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer von der Essigsäurelösung durch Destillation getrennt wird.
3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öle rektifiziert werden, wobei der wiedergewonnene Mitnehmer zur Destillationssäule zurückgeleitet wird.
4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entteerung durch Teilkondensation bewirkt wird.
5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine fraktionierte Kondensation des gasförmigen Gemisches, das am Kopf der Destillationssäule austritt, vornimmt, um einerseits Wasser mit fast der Gesamtheit des Mitnehmers und einer geringen Menge an alkoholischen Produkten, andererseits eine Flüssigkeit, die ein wenig Wasser enthält, das arm an Mitnehmer, jedoch reich an alkoholischen Produkten ist, und schließlich Gase, frei von Mitnehmern, jedoch alkoholische Produkte enthaltend, abzusondern, die beispielsweise durch Abkühlung behandelt werden, um die erwähnten Produkte wiederzugewinnen, wobei die erste Fraktion in ein Dekantiergefäß geleitet wird, wo der Mitnehmer aufgefangen und zur Destillationssäule zurückgeleitet wird, und der Rückstand wieder aufgenommen und mit der zweiten Fraktion sowie mit den alkoholischen Produkten, die von den nichtkondensierenden Gasen herstammen, vermischt wird, wonach man das Gemisch einer fraktionierten Destillation unterwirft, um am Kopf des Apparates die alkoholischen Produkte, hinterher das Wasser und in der Mitte ein Gemisch von Wasser und Mitnehmer abzusondern, das in das Dekantiergefäß zurückgeleitet wird.
6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der benutzte Mitnehmer aus Butylacetat oder Holzölen mit einem Siedepunkt zwischen iio und 13o° oder auch aus Acetonölen besteht, deren Siedepunkte zwischen iio und 13o° liegen, oder schließlich auch aus Äthylcarbonat besteht.